Existuje několik typů zemních výměníků tepla, které lze dnes použít. Možnost uspořádání vlastníma rukama, dobrá účinnost a jednoduchost samotného designu učinily tento typ ventilace velmi oblíbeným pro uspořádání v soukromém domě.
Popis systému
Dnes je s jistotou známo, že ve všech zemích SNS zůstává teplota půdy v hloubce kolem dvou metrů téměř nezměněna. Přibližná teplota země je po celý rok +10 stupňů Celsia. V závislosti na regionu jsou pozorovány malé změny, ale obvykle nepřesahují dva stupně. Instalace zemních výměníků znamená využití této volné energie. V teplém období tedy takové větrání vzduch uvnitř místnosti ochladí a v zimě naopak ohřeje. Navíc může dodatečné teplo pomoci ušetřit teplotu, která je vytvářena jinými topnými články.
Momentálně nezpevněnoVýměník se nejčastěji používá ve spojení s rekuperátorem. Rekuperátor je teplosměnné zařízení, které je určeno k ohřevu studeného vzduchu na úkor odváděného teplého vzduchu. Jeho systém navíc zahrnuje ventilátory, filtry, potrubí a topné zařízení.
Používání systému
Takové schéma zemního výměníku vám umožňuje dostat vzduch ze země již poněkud ohřátý, což pomáhá ušetřit určité množství energie, které by bylo vynaloženo na provoz výměníku tepla. Přítomnost takového systému ohřevu vzduchu také ušetří energii a konstrukci výměníku tepla. V tomto případě to znamená, že se uvnitř potrubí nebude tvořit kondenzát, protože teplota vzduchu, který bude potrubím procházet, bude po celou dobu přibližně stejná. Problém s kondenzátem může nastat pouze při zapnutém výměníku tepla, ale zároveň se do něj dostane zpočátku mrazivý vzduch.
Vliv klimatu na ventilaci
Účinnost zemního výměníku tepla pro ventilaci dosti silně závisí na klimatu pozorovaném v regionu. Pokud mluvíme o klimatu v zemích SNS, pak instalace výměníku tepla může pomoci při ohřevu nebo chlazení vzduchu v regionu z 5 na 20 stupňů Celsia. Účinnost samotného systému bude přímo záviset na tom, jak velký je teplotní rozdíl mezi půdou a vzduchem. Čím větší je rozdíl, tím efektivněji systém funguje. Díky tomuto efektu je efektivní zemní výměník pro větrání místnostináprava v zimě i v létě. Během tepla může systém zajistit pokles teploty z 30 na 20 stupňů. V mrazivém počasí se teplota může zvýšit z -20 na 0 stupňů.
Při výpočtu zemního výměníku pro větrání je nutné vzít v úvahu skutečnost, že na jaře a na podzim vliv takového větrání na teplotu prakticky chybí. To je odůvodněno tím, že okolní teploty vzduchu a země jsou příliš blízko hodnoty, díky čemuž se výměna vzduchu výrazně zpomaluje. V některých případech může takový systém fungovat i v negativním režimu. Například teplota v místnosti je 12 stupňů Celsia a přítomnost výměníku tepla ji sníží na 8 stupňů. S ohledem na tuto skutečnost je nutné vybavit půdní výměník vlastníma rukama tak, aby jej bylo možné vypnout nebo zablokovat pro přímý průchod vzduchu.
Hlavní typy systémů
V současné době jsou známy dva hlavní typy takového systému – jedná se o trubkový a bezkanálový výměník tepla. Při uspořádání bezkanálového typu systému bude použita podzemní vrstva, kterou bude procházet vzduch. Trubkový nebo kanálový typ předpokládá přítomnost potrubí pro montáž zemního výměníku tepla, kterým bude procházet vzduch. Měly by být také položeny pod zem.
Tyto dva typy spojuje skutečnost, že hlavní kanál vstupního typu musí být připojen k ventilaci. Hlavním požadavkem naJedna věc, kterou je třeba si zapamatovat, je, že systém musí mít mechanismus pro přepínání mezi těmito dvěma režimy. První režim bude využívat přímý přívod vzduchu z ulice, druhý režim bude využívat výměník tepla.
Potrubí výměník tepla
Při výběru mezi vzduchovými zemními výměníky tepla pro soukromý dům je lepší zvolit tuto možnost. Samozřejmě to vyžaduje více času a peněz, ale je to také efektivnější. K provedení tohoto typu větrání je nutné položit potrubní systém do připraveného výkopu v zemi. V průměru je délka potrubí od 15 do 50 metrů. Výběr závisí pouze na možnostech a oblasti.
Zde je důležité si uvědomit, že potrubí zemního výměníku tepla lze otáčet, protože to má malý vliv na pohyb vzduchu. Navíc, čím delší je systém, tím efektivněji bude fungovat, což je také velmi důležité zvážit. Uspořádat krátký výměník nedává smysl.
Výběr trubek pro pokládku
Jak již bylo zmíněno, pro efektivní využití systému musí mít velkou délku. Pokud to oblast kolem domu umožňuje, můžete kolem domu položit pouze jednu trubku. Pokud je prostor omezený, můžete použít paralelní stohování. Průměr trubek pro normální fungování systému by měl být od 200 do 250 milimetrů.
Skvělá volbajsou polypropylenové trubky. Při výpočtu půdního výměníku tepla musíte také vědět, že můžete zlepšit proces výměny tepla, pokud snížíte tloušťku stěny a zvětšíte jejich plochu. Na základě toho lze použít vlnitý materiál. V tomto případě nebude teplo v půdním systému vůbec setrvávat. Velmi důležité je také vybavit systém sklonem cca 2 % v libovolném směru. Mírný sklon je v tomto případě nutný, aby kondenzát, který se vytvoří ve velmi horkém počasí, mohl bez problémů odtékat.
Zásoby a další prvky systému
Aby bylo možné účinně odvádět kondenzát ze systému, je nutné potrubí vybavit nejen spádem, ale také vytvořit malý otvor ve spodní části potrubí. Pro vypuštění kapaliny je nutné vybavit drenážní studnu nebo nakreslit závěr přímo do země. Pokud má lokalita nízkou hladinu podzemní vody, je nutné pro systém vyrobit pískový polštář. Konec potrubí, který se nachází na místě, musí být vybaven filtrem. Kromě toho musí být instalován nad úrovní sněhu, který padá v zimě.
Při uspořádání půdního výměníku tepla vlastníma rukama musíte vědět, že pokud je sníh v regionu vzácný, musí být výška trubky, která vyčnívá nad zemí, alespoň 1,5 metru. To musí být provedeno jako ochrana proti radonu, radioaktivnímu půdnímu plynu.
Na konci potrubí musí být instalováno sání vzduchu. Tento prvek musí být také vybaven filtrem a silnou kovovou sítí. Konec trubkymusí být instalován a chráněn tak, aby do něj nemohly vniknout srážky, listí, ale také žádná zvířata, ptáci apod. Tento prvek se pokud možno instaluje co nejdále od zdrojů, které mohou ovlivnit kvalitu ovzduší. Minimální požadovaná vzdálenost je 10 metrů.
Bezkanálový typ
Aby bylo možné tento typ výměníku tepla vybavit vlastními rukama, je nutné vykopat výklenek, jehož délka by měla být 3-4 metry a hloubka - 80 cm. Kromě toho musí tato jáma být naplněn štěrkem a pokryt pěnovým betonem nahoře. Tato konstrukce je nezbytná, aby se teplota uvnitř jámy nelišila od teploty půdy v prohlubni až 5 metrů. Po dokončení této fáze je nutné vybavit výstup potrubí, kterým bude vzduch procházet.
Pokud jde o výrobu této trubky, tento proces se neliší od její výroby v předchozí verzi. Přirozeně další potrubí musí propojit speciální teplosměnnou vrstvu jámy a ventilaci soukromého domu. Poté začne cirkulace vzduchu podle nejjednoduššího schématu. Vzduch se navíc nejen zvlhčí, ale i vyčistí. Na základě toho lze tvrdit, že typ bez potrubí je lepší z hlediska filtrace vzduchu a typ potrubí nebo potrubí je účinnější pro vytápění nebo chlazení.
Funkce systému
Bezkanálový typ, neboli štěrkový výměník tepla se vyznačuje tím, žepotřebuje obnovit své funkce. Kromě toho je zakázáno jej montovat v místech, kde dochází k působení vnějšího zatížení, například v místě průjezdu motorové dopravy. Dalším znakem je, že pokud se štěrk, který je určen k pokládce, nemyje, může se po uspořádání systému a zahájení cirkulace vzduchu v místnosti objevit nepříjemný "suterénní" zápach. Stejný problém může nastat, pokud štěrková vrstva zvlhne například v důsledku srážek nebo vzlínání podzemní vody.
Vady
Poškození povrchové vrstvy takového výměníku povede ke snížení jeho účinnosti a také k možnému nasycení vlhkostí. To vše bude vyžadovat rekonstrukci. Při zařizování výměníku pro kutily tohoto typu je také potřeba vědět, že štěrková vrstva je zároveň místem výměny tepla a zároveň překážkou pro průchod vzduchu. Kvůli tomu bude potřeba do systému nainstalovat další zdroj vstřikování vzduchu – ventilátor s dostatečným výkonem (několik set wattů). Samozřejmě se jedná o dodatečné náklady jak na instalaci a nákup, tak na následnou platbu elektřiny. Z tohoto důvodu je nutné pečlivě provádět výpočty systému. Zde lze dodat, že výpočty kapalného půdního tepelného výměníku jsou poněkud jednodušší než výpočty štěrkového, i když jeho uspořádání a konstrukce jsou složitější.
Bezmembránový typ
Dnes se objevily takové typy zemních výměníků tepla (GTO), jako jsou bezmembránové. Oni jsoujsou kombinací dvou předchozích typů systémů. Hlavní podstatou instalace takového zařízení je, že je nutné namontovat rovnoměrnou vrstvu polymerových desek na rovnoměrnou vrstvu štěrku.
Instalace systému
Desky musí být namontovány na "nohách", které budou spočívat na štěrkové vrstvě. Ukazuje se tedy, že vzduch se nebude pohybovat přes vrstvu štěrku, jako u bezkanálového typu, ale mezi vrstvou desky a vrstvou štěrku. Hlavní výhodou je, že takový výměník lze používat poměrně dlouho bez regenerace štěrkové vrstvy.
Běžné štěrkové lože může fungovat pouze 12 hodin, poté je potřeba 12 hodin „odpočinku“. Během takového odpočinku bude vrstva štěrku odebírat teplo z půdy, aby ho následně předala ventilaci. Při použití plátů jsou tyto rámy značně zjednodušeny. Dalším rozdílem mezi bezmembránovým TRP je to, že nebude existovat žádná silná překážka pro cirkulaci vzduchu. U bezpotrubního typu výměníku bude štěrk přirozenou překážkou proudění vzduchu, proto je nutné systém nejčastěji vybavit dalšími ventilátory.
Hlavním problémem použití takovéhoto zemního výměníku pro větrání kutily je, že systém není kontinuální, a proto je zcela zakázáno jej používat v oblastech, kde je zvýšená hladina spodní vody nebo existuje šance, že systém bude zaplaven atmosférousrážky.
